钻井工程第8章
第八章 井壁稳定
易于发生井壁失稳的地区
高构造应力地区，如逆掩断层、 高构造应力地区，如逆掩断层、山前构造带或 大倾角地层 异常高孔隙压力 水敏性地层 裂缝性地层 低强度地区
垂直于地层层理钻进井眼较稳定 对裂缝性地层， 对裂缝性地层，提高钻井液密度不一定有助于防止 坍塌 崩落后的井眼比圆形井眼更稳定 构造运动剧烈地区有可能通过优化井眼方位来改善 稳定性； 稳定性； 减少井眼裸露时间是有益的 强抑制、严封堵、 强抑制、严封堵、合理密度是防塌钻井液设计的方 向 冷却钻井液有助于防塌
井眼稳定分析所需资料
区域地质构造；岩性剖面 测井资料（井径、声波、密度、自然伽玛等） 录井资料 钻井设计任务书、井史及完井地质报告 岩心、岩性、岩相、岩石物性分析资料 地层漏失试验及事故记录 其他部门的研究结果（地质、开发部门） 钻井过程中的其他测试资料
分析步骤
判断井眼失稳性质（化学、力学、疏松岩层、 塑性岩层） 了解构造背景、准确判定地应力特征； 分析岩性剖面，收集岩心、测井资料； 应用分析软件进行分析 将分析结果与钻进实际进行对比，进行必要的 修正； 结合钻井液特性、井眼轨迹进行预测，并提出 维护井眼稳定的措施。
力学方面的研究: 力学方面的研究: 岩石力学研究主要包括原地应力状态的确定、 岩石力学研究主要包括原地应力状态的确定、岩 石力学性质的测定、井眼围岩应力分析， 石力学性质的测定、井眼围岩应力分析，最终确定保 持井眼稳定的合理泥浆密度。 持井眼稳定的合理泥浆密度。 化学和力学耦合研究 泥浆化学和岩石力学耦合起来研究， 泥浆化学和岩石力学耦合起来研究，尽可能多地 搜集井眼情况资料（ 搜集井眼情况资料（如井眼何时以何种方式出现复杂 情况），尽可能准确地估计岩石的性能， 情况），尽可能准确地估计岩石的性能，确定起主要 ），尽可能准确地估计岩石的性能 作用的参数有哪些。 作用的参数有哪些。
《钻井工程》课程设计
《钻井工程》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握钻井工程的基本概念，如钻井流程、钻头类型及钻井液性质；2. 使学生了解钻井工程中涉及到的地质知识和地层评价方法；3. 引导学生掌握钻井工程设计的基本原则和步骤。
技能目标：1. 培养学生运用钻井参数进行工程计算的能力；2. 提高学生分析钻井过程中遇到的问题，并提出合理解决方案的能力；3. 培养学生利用现代技术手段，如计算机软件进行钻井工程设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对钻井工程的兴趣，激发他们探索石油工程领域的热情；2. 培养学生具备良好的团队合作精神，增强他们在钻井工程实践中的沟通与协作能力；3. 引导学生认识到钻井工程在能源开发中的重要性，树立安全、环保的意识。
本课程针对高中年级学生，结合钻井工程学科特点，注重理论知识与实践技能的结合。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养他们的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，使学生能够具备钻井工程基本知识和技能，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 钻井工程基本概念：包括钻井的目的、钻井流程、钻头类型及钻井液性质等，对应教材第一章内容。
2. 地质知识与地层评价：涉及地层分类、岩石性质、地质构造及地层评价方法，对应教材第二章内容。
3. 钻井工程设计原则与步骤：介绍钻井工程设计的基本原则、步骤及注意事项，对应教材第三章内容。
4. 钻井参数计算：讲解钻具组合、钻头选择、钻井液配制等参数计算方法，对应教材第四章内容。
5. 钻井过程中问题分析及解决方案：分析钻井过程中可能遇到的问题，如卡钻、井壁塌陷等，并提出相应解决方案，对应教材第五章内容。
6. 钻井工程设计实践：结合计算机软件，让学生动手设计钻井工程方案，对应教材第六章内容。
本教学内容按照钻井工程的基本知识和技能要求进行组织，注重理论与实践相结合，使学生在掌握基本概念的基础上，能够运用所学知识解决实际问题。
固井复杂(第八章
第七章固井复杂问题固井是钻井工程的最后一个环节,也是最重要的一个环节,固井的主要任务是在地层与井口之间建立可靠的联系通道,并能可靠的封隔开油、气、水层,为油气井长期稳定有效的进行生产奠定基础。
固井工作又是一次定型的工作,•如果固井工作出现问题,将会导致油气井终身残废或前功尽弃,所以人们对固井工作都非常重视。
但是由于各方面的原因,•还是经常出现一些问题,使人们回天无术,抱憾终身。
固井的重要环节是下套管和注水泥,我们就将这两个环节中出现的问题分别加以论述。
并且对一些特殊的固井方法加以介绍。
第一节下套管过程中可能出现的问题下套管和下钻杆的程序一样,•只是要求一次下入,并不希望起出,所以要求对下套管的工作要做得非常认真仔细。
下套管过程中容易出现的问题有:一卡套管卡套管的原因有两种:•一是粘吸卡,由于套管接箍外径相对的小于钻杆接头外径,套管的外径又往往大于钻杆外径,•套管与井壁的接触面积大于钻杆与井壁的接触面积,而套管的上扣时间又多于钻杆的上扣时间,所以粘卡的机会比钻杆多,•特别在钻井液性能不好的情况下,卡套管的机会更多。
七十年代初江汉油田会战时,使用的是钻井粉处理的钻井液,油层套管的粘卡率在25%以上,每次下油层套管都是一场攻坚战,以最快的速度操作,•尚不能逃脱厄运。
二是井壁坍塌或砂桥卡。
在下套管过程或下套管以后发生井塌或砂桥,卡住套管,阻塞了钻井液和水泥浆的循环通道,这是灾难性的后果。
1 卡套管的原因:(1)钻井液性能不好,越是高密度的钻井液,越是分散性的钻井液,卡套管的机会越多,可参看卡钻一章。
(2)电测和井壁取心时间过长,通井时没有很好的循环处理钻井液,没有把井内的砂子带乾净,井壁的稳定性不够。
或者在电测、取心后不通井循环，直接下套管，以致环空堵塞，把套管卡住。
(3)•下套管时没能按技术要求及时足额灌好钻井液,把回压阀挤毁,产生强烈的倒流抽吸,环空液面下降,•液柱压力下降,造成井壁坍塌或钻屑集中,堵塞环空。
钻井工程设计管理规范.(DOC)
钻井工程设计管理规范第一章总则第一条钻井工程设计是钻井施工必须遵循的原则，是组织钻井生产和技术协作的基础，是甲方招标、结算的重要依据。
第二条钻井工程设计的科学性、先进性关系到一口井作业的成败和效益。
科学钻井水平的提高，在一定程度上依靠钻井工程设计水平的提高。
搞好钻井工程设计是提高技术管理和企业管理水平的一项重要措施，是钻井生产实现科学化管理的前提。
第二章钻井工程设计的基本原则和主要内容第三条钻井工程设计的基本内容应包括地质简况、钻井工程、钻井液、固井方案、取心、周期预测等19个方面的内容。
具体要求见《钻井工程设计规范》。
第四条钻井工程设计必须以钻井地质设计为主要依据。
必须依据地质设计的主要内容有：钻探目的、设计井深、目的层、完钻层位及原则、完井方法、全井地层孔隙压力梯度曲线及破裂压力梯度曲线、取资料要求、井身质量要求、油层套管尺寸及强度要求、阻流环位置及固井水泥上返高度、邻区邻井资料、试油压力资料、油气水及岩性特征、地层剖面、地层倾角及故障提示等资料。
新区探井按科学打探井技术规定，还需要参考五种必需的地质图件（设计井位区域构造及地理位置图、主要目的层的局部构造井位图、过井“十字”地震时间剖面图、过井地质解释横剖面图、设计柱状剖面图）。
第五条钻井工程设计要有利于取全取准各项地质、工程资料；有利于发现油气层、保护油气层，充分发挥每个产层的生产能力；要保证油气井井眼轨迹符合勘探开发的要求；要保证油气井的完井质量满足油田各种作业的要求，保证油气井长期开采的需要。
第六条钻井工程设计要充分体现和采用本地区及国内外钻井的先进技术，保证安全、优质、快速钻井，实现最佳技术经济效益。
第三章钻井工程设计运行程序第七条设计单位接到西指下发的钻井工程设计委托书后，应立即着手充分收集设计井的邻井钻井井史及其他有关钻井技术资料，为编制钻井工程设计提供重要的技术依据。
第八条设计单位在收到正式的钻井地质设计后5天内完成钻井工程设计送审稿，提交西指工程技术处组织评审。
钻井专业词汇翻译总复习
终切力10-minuto gel strength
固相控制solid control 钻屑cutting 砂sand 井漏(lost circulation ) 井塌(borehole collapse ) 钻井液污染(drilling fluid contamination )
第 20 页
泥silt
井下动力钻井hole bottom power drilling
涡轮钻具钻井turbine drilling 螺杆钻具钻井screw drilling
旋转钻井钻机Rotary Rig
动力系统(Power System) 旋转系统(Rotating System)
第3页
绪
提升系统(Hoisting System) 循环系统(Circulating System) 井控系统(Well Control System)
地面管汇surface pipeline 遥控面板remote control panel 压井管汇kill line 钻前准备drill preparation 钻进drilling 固井well cementation 完井well completion
第5页
绪
直井straight/vertical well
第 23 页
第五章 井眼轨道设计与轨迹控制
造斜点(kick off point) k 二维定向井Two-dimensional directional well 三维定向井Three-dimensional directional well
第 24 页
第六章 钻进参数优选
主要内容:
第一节
第二节
水力参数优选
第 22 页
第五章 井眼轨道设计与轨迹控制
钻井工程
第一章1. 石油钻井是指为了勘探和开发地下石油和天然气而在地表钻凿一个通往地下油气层直径很小的井眼的工作。
简言之，钻井就是：用钻头破碎岩石，建立地下油气流的输出通道。
2.钻井方法：人工掘井、人力冲击钻井法、顿钻钻井法、旋转钻井法、连续管钻井法3. 油气井建井过程（重点）一口井的建井过程按其顺序可分为三个阶段，即钻前准备、钻进、固井和完井。
1、钻前准备（1）修公路；（2）平井场及打基础；（3）钻井设备搬运及安装；（4）井口准备。
2、钻进（1）钻头破岩钻进，洗井；（2）接单根；（3）起、下钻，换钻头。
3、固井和完井固井：在已钻成的井眼内下入套管，并在井壁与套管之间的环形空间内注水泥以固定套管、封固地层的工作。
完井：钻开生产层，确定油气层和井眼的连通方式即完井井底结构，确定完井井口装置，试油4．钻机组成一套陆地钻机通常包括八大系统：（1）起升系统：井架，天车，游车，大钩，绞车。
（2）旋转系统：转盘，水龙头。
（3）循环系统：泥浆泵，三除一筛，泥浆池、泥浆槽，泥浆罐等。
（4）动力系统：（5）传动系统：（6）控制系统：（7）钻机底座：（8）辅助设备：供电，供气，防喷，辅助起重，以及各种仪表等。
“八大件”：绞车、天车、游车、大钩、水龙头、转盘、泥浆泵、井架。
第二章1．岩石的强度：岩石在各种载荷作用下达到破坏时所能承受的最大应力称为岩石的强度2. 在简单应力条件下，岩石的强度有以下顺序关系：抗拉＜抗弯≤抗剪＜抗压3. 岩石的强度随着围压的增加而明显地增大4. 影响岩石强度的因素：自然因素：岩石的矿物成分、矿物颗粒的大小、岩石的密度和孔隙度、岩石的层理、岩石所处的温度等。
沉积岩的强度有明显的各向异性，垂直于层理的抗压强度最大，平行于层理的抗压强度最小。
工艺技术因素：岩石的受载方式、岩石的应力状态、外载作用的速度、液体介质性质等5岩石在外力作用下破碎前所表现的永久变形的性质叫岩石的塑性，而不呈现永久变形的叫脆性6. 塑性系数：岩石破碎前耗费的总功与弹性变形功的比值，用K表示K=1是塑性7. 影响岩石塑性的因素重要规律：随着围压的增加，岩石表现出从脆性到塑性的转变，并且围压越大，岩石破坏前所呈现的塑性也越大。
钻井工程理论与技术(第二版)课后题简答题答案
第一章钻井的工程地质条件1.简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关系。
答：静液压力：是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。
地应力：钻井工程施工之前存在于地下某点的应力状态为原地应力状态。
地层孔隙压力：岩石孔隙中流体所具有的压力。
也称地层压力。
上覆岩层压力：是指由上覆岩层重力产生的铅垂方向的地应力分量。
该处以上地层岩石基质和岩石孔隙中流体的总重力所产生的压力。
基岩应力：是指由岩石颗粒间相互接触支撑的那一部分上覆岩层压力。
也称有效上覆岩层压力或骨架应力。
地层破裂压力：地层某深度处的井壁产生拉伸破坏时的应力地层坍塌压力：地层某深度处的井壁产生剪切破坏时的应力上覆岩层的重力是由岩石基质（基岩）和岩石孔隙中的流体共同承担的，即上覆岩层压力是地层压力与基岩应力的和2、简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。
答：在稳定沉积过程中，若保持平衡的任意条件受到影响，正常的沉积平衡就被破坏。
如果沉积速度很快，岩石颗粒就没有足够的时间去排列，孔隙内流体的排出受到限制，基岩无法增加它的颗粒与颗粒之间的压力。
由于上覆岩层继续沉积，负荷增加，而下面基岩的支撑能力没有增加，孔隙中的流体必然开始部分地支撑本来应由岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力，从而导致了异常高压。
3、简述在正常压实的地层中岩石的密度、强度、孔隙度、声波时差和dc指数随井深变化的规律。
答：所以随井深的增加，地层中岩石密度逐渐变大，而岩石的孔隙度变小。
随着井深的增加，岩石的强度增大。
在正常地层压力井段，随着井深增加，岩石的孔隙度减小，声波速度增大，声波时差减小。
在正常地层压力情况下，机械钻速随井深增加而减小，d指数随井深增加而增大。
所以dc指数也随井深的增加而增大。
4、解释地层破裂压力的概念，怎样根据液压实验曲线确定地层破裂压力。
答：在井下一定深度的裸露地层，承受流体压力的能力是有限的，当液体压力达到一定数值时会使地层破裂，这个液体压力称为地层破裂压力。
《钻井工程》首页09
课程题目
第三章井眼轨迹监测及控制
教学目的和要求
直井钻井技术、定向井钻井技术、水平井钻井工艺技术简介。
教学设计：
一、重点、难点
重点：直井钻井技术
难点：定向井钻井技术
二、教学方法
讲授法。
三、教学内容摘要
1、井斜的危险
2、井斜的原因及规律
3、井眼轨迹的控制
四、教学程序
1、复习及引入新课：
四、教学程序
1、复习及引入新课：
2、进入新课：井下各种压力及压力系统平衡、地层压力预测方法
课外作业
参考资料
《钻井工程理论与技术》石油大学出版社
课后自我
总结分析
大庆职业学院成人备课用纸 第5页
课次6
课程名称
钻井工程
授课教师
王大毛
授课班级
钻井09-1
授课日期
2011.5.28
14:30-16:30
课程题目
第四章油气井压力控制
教学目的和要求
井下各种压力及压力系统平衡、地层压力预测方法
教学设计：
一、重点、难点
重点：井下各种压力及压力系统平衡
难点：溢流、关井、压井
二、教学方法
讲授法。
三、教学内容摘要
1、各种压力的概念
2、井眼内各种压力及计算
3、井底压力与底层压力的平衡
4、页岩密度法
5、d（dc）指数法
6、标准化钻速法
课次13
课程名称
钻井工程
授课教师
王大毛
授课班级
钻井09-1
授课日期
2011.5.30
13:30-14:30
课程题目
第九章钻井工程设计
钻井工程试题及答案(第八章)
第八章试题及答案一、名词解释1．什么叫井下复杂情况？什么叫钻井事故？答：钻井中由于遇到特殊地层、钻井液的类型与性能性能不当、井身质量较差等原因，造成井下的遇阻遇卡、钻进时严重蹩跳、井漏、井涌等腰三角形不能维持正常的钻井和其他作业的现象，均称为井下复杂情况。
由于操作失误、处理井下复杂情况的措施不当等都会造成钻具折断、顿钻、卡钻、井喷、失火等钻井事故。
2．什么现象称之为卡钻？答：钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。
3．什么是键槽卡钻？答：键槽卡钻多发生在硬地层中，井斜和方位变化大，形成了急弯（狗腿）的地方。
钻进时，钻柱紧靠狗腿段旋转，起下钻时钻柱在狗腿井段上下拉刮，在井壁上磨出一条细槽（形如键槽），它比钻杆接头稍大但比钻头直径小，起钻时钻头拉入键槽底部被卡住。
二、简答题1．造成井喷的原因有哪些？井喷前有哪些预兆？答：井喷的原因有：（1）地层压力掌握不准；（2）钻井液压油压油降低；（3）钻井液液柱高度降低；（4）起钻时的抽汲作用。
井喷前的预兆：（1）钻时加快；（2）钻井液池液面升高；（3）钻井液返出流量增加；（4）返出钻井液温度升高；（5）返出钻井液密度变低；（6）返出钻井液密度变化；（7）返出钻井液粘度变化；（8）循环压力下降；（9）地面油气显示；（10）大钩负荷增大。
2． 井喷着火后有几种处理方法？答：目前处理着火井喷的常用方法有两种，一是地面灭火，由原井口循环重钻井液压井；二是打定向救援井内向着火井输送重钻井液压井、灭火。
3． 井漏的原因有哪些？井漏一般发生哪种地层，井漏时会出现什么现象？答：钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象即称为井漏。
井漏是钻井中严重而又常见的井下复杂情况之一。
钻井过程中，井内钻井液液柱压力d P 大于地层破裂压力f P 便会发生井漏。
引起井漏的因素主要有两方面：一是井下地层破裂压力异常低，岩层孔隙度大、渗透性好，或有裂缝、溶洞等；另一方面是由于钻井工艺措施不当，如钻井液密度过大、压力过高，或开泵过猛以及下钻速度过快而造成井下压力激动等。
石油钻井工程基础知识
• ⑴ 岩屑干照法。
• ⑵ 点滴分析法。
• 5、气测录井
l 概念：用气测仪器通过直接测定钻井 液中气体含量，从而判断油气层的过程 叫做气测录井。
• 三、地球物理测井
• 1、 电法测井
• 是通过研究井下岩层及所含流体的电学 性质，进而研究岩层的岩性、储油物性 和含油性的方法。
• 2、 声波测井
二、钻井中地质录井工作
1、钻时录井
概念：是通过计时器把实钻一个规定 的单位进尺的时间反映并记录下来的过 程，一般用“分／米”表示。
⑴ 井深计算
井 深＝钻具总长+方入
钻具总长＝钻头长度+接头长度+钻铤长 度+钻杆长度
⑵ 方入的计算
到底方入＝井深-钻具总长
整米方入＝新钻杆到底方入+前一根单根 打完时的井深与其紧邻的整米井深之差 值
• 2）、旋流器
• 旋流器按其直径不同，可分为除砂器和 除泥器。
• ⑴除砂器。直径为150～300毫米的旋流 器称为除砂器。其处理能力是：在进料 压力为0.2兆帕时不低于20～120立方米每 小时。正常工作的除砂器能清除约95％ 大于74微米的钻屑和约50％大于40微米 的钻屑。为了提高使用效果，在选用除 砂器时，其许可处理量必须为钻井时最 大排量的125％。
⑵砂岩层。砂岩一般来说是较好的渗透层，在井 壁上易形成较厚的滤饼，易引起泥饼粘附卡钻。 另外滤饼对测井也有影响，所以必须使用优质 钻井液。
⑶砾岩层。在砾岩层中钻进易发生跳钻、蹩钻和 井壁垮塌。
⑷在当地层软硬交错时，易发生井斜，地层倾角 较大者也易发生井斜。
⑸当岩层中含有可溶性盐类，即钻到石膏层、 盐岩层时，要注意对钻井液性能的影响。
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(4)起钻时的抽汲作用。
2、井喷失控的处理
(1)地面灭火压井。 (2)打定向救援井压井。
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第一节 井下复杂情况及事故处理
一、处理
二、井漏及处理 钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象即称为井漏。井漏
是钻井中严重而又常见的井下复杂情况之一。井漏往往使井内液柱压
循，有表（指重表、泵压表、扭矩表）不看，遇事不思，盲目决断，
但求省力，不顾后果。起钻猛提，下钻猛压，遇卡硬转，遇漏硬憋， 这是造成井下事故的常见原因。
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第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
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第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
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第一节 井下复杂情况及事故处理
力降低，导致井壁坍塌或井喷，因此，一旦发现井漏，要及时采取有 效措施处理，避免其进一步恶化。
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第一节 井下复杂情况及事故处理
二、井漏及处理
1、井漏的原因和现象
钻井过程中，井内钻井液液柱压力大于地层破裂压力便会发生井 漏。 引起井漏的因素主要有两方面：一是井下地层破裂压力异常低， 岩层孔隙度大、渗透性好，或有裂缝、溶洞等；另一方面是由于钻井 工艺措施不当，如钻井液密度过大、压力过高，或开泵过猛以及下钻 速度过快而造成井下压力激动等。
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第一节 井下复杂情况及事故处理
一、井喷失控及处理 钻井中由于各种原因造成地层流体流入井筒，使井内钻井液连续
或间断喷出的现象叫井涌，失去控制的井涌则称为井喷。
井喷失控可能会导致严重的后果，除了造成资源浪费、环境污染 以外，还会造成设备毁坏、人员伤亡、油气井报废等后果；一旦井喷
失火后果更为严重。因此在钻井设计与施工中应始终把防止井喷放在
井漏可能会发生在以下四种地层中：
(1)松散的或高渗透率的地层；
(3)诱导的裂缝性地层；
(2)天然裂缝性地层；
(4)洞穴性地层。
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第一节 井下复杂情况及事故处理
二、井漏及处理
井漏的现象:
井漏会造成钻井液池面下降，返出的钻井液量减小，严重的
井漏则会使钻井液失去循环，只进不出，进而会导致井壁坍塌或 井喷。
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第三节 套管开窗技术
4.方法
用斜向器进行套管开窗
简易套管开窗工具及施工步骤 固定锚式开窗工具 卡瓦封隔式地锚开窗工具
用扩张器套管磨鞋进行开窗
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第八章 其他钻井技术及作业
本章结束！
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现象，称为卡钻。地层原因、钻井液性能不良、操作不当等都可能造 成卡钻，必须针对具体情况进行分析，以便有效地解卡。 卡钻事故的分类 砂桥卡钻（沉砂） 键槽卡钻 井塌卡钻（坍塌） 缩径卡钻 粘吸卡钻（压差） 落物卡钻
泥包卡钻
干钻卡钻
水泥固井卡钻
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第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
造成井下事故与复杂情况有诸多因素
三、卡钻及处理
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第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
第 18 页
第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
第 19 页
第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
第 20 页
第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
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第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
2、井漏的类型:
(1)渗透性漏失。 (2)裂缝性漏失。 (3)溶洞性漏失。
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第一节 井下复杂情况及事故处理
二、井漏及处理
3、井漏的处理
(1)渗透性井漏的处理。
(2)裂缝性漏失的处理。 (3)溶洞性漏失的处理。
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第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的
第 32 页
第八章 其他钻井技术及作业
第三节
套管开窗技术
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第三节 套管开窗技术
1.定义
在已下套管的某一位置，下入专用工具，采用铣削方法，在套
管上定向铣出一个窗口或铣去一段套管使原始地层重新裸露的技术。
2.目的
为侧钻定向井，水平井作准备。
3.用途
钻多底井
已钻井偏离含油区
事故井侧钻
老油田枯竭采油井二次完井
第 22 页
第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
第 23 页
第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
2.卡钻事故的处理
强力活动
浸泡解卡剂（ U形管效应降压法） 震击解卡 倒扣套铣解卡 爆炸倒扣、套铣 爆炸、侧钻新井眼
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第八章 其他钻井技术及作业
第二节
第 13 页
第一节 井下复杂情况及事故处理
三、卡钻及处理
工程因素
由于钻井作业的隐蔽性、复杂性，所以“安全第一”应作为钻井
作业的主导思想。但是由于有些人思想认识的模糊或者为某种片面的 局部的利益所驱动，或明知故犯，或铤而走险，为钻井事故和复杂问 题的发生创造了条件。加之由于地质资料掌握不全不准，或者虽有可 靠地质资料而未严格地按科学优质方法进行井身结构设计，使同一段 裸眼中喷、漏层并存，治喷则漏，治漏则喷。管理工作薄弱，有章不
第二节 取心技术
三、提高岩心收获率
1.影响岩心收获率的因素
地层
岩心直径 取心钻进参数 井下复杂情况
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第二节 取心技术
三、提高岩心收获率
2.提高岩心收获率的措施
制定合理的取心作业计划
正确地选择取心钻头和取心工具 工具下井前应仔细检查 制定合理的取心钻进参数 严格执行操作技术规范 总结经验，不断提高取心工艺技术水平
第八章 其他钻井技术及作业
主要内容:
第一节
第二节
井下复杂情况及事故处理
取心作业
第三节
套管开窗技术
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第八章 其他钻井技术及作业
第一节
井下复杂情况及事故处理
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第一节 井下复杂情况及事故处理
钻井中由于遇到特殊地层、钻井液的类型与性能选择不当、井身 质量较差等原因，造成井下的遇阻遇卡、钻进时严重蹩跳、井漏、 井涌等不能维持正常的钻井和其他作业的现象，均称为井下复杂 情况。
短筒取心工具、中、长筒取心工具
按割心方法分
自锁式、加压式、差动式
按取心方式分
常规取心工具、特殊取心工具
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第二节 取心技术
二、取心工具
3.常规取心工具
自锁式取心工具 加压式取心工具 中长筒取心工具
4.特殊取心工具
密闭取心工具 保压密闭取心 定向取心
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第二节 取心技术
二、取心工具
1.取心工具的组成
取心钻头
岩心筒及其悬挂装置
外岩心筒 内岩心筒 内岩心筒子悬挂总成
岩心爪
卡箍式岩心爪
卡瓦式岩心爪 卡板式岩心爪
卡簧式岩心爪
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第二节 取心技术
二、取心工具
2.取心工具分类
按工具结构分
单筒取心工具、双筒取心工具
按取心长度分
取心作业
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第二节 取心技术
一、概述
1.取心的目的
研究地层
研究生油层 研究油气层性质 指导油、气田开采 检查开发效果
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第二节 取心技术
一、概述
2.钻进取心的几个环节
环状破碎井底岩石，形成岩心 保护岩心 取出岩心
3.取心钻进的评价指标
岩心收获率 实际取出岩心长度 100% 本次取心钻进进尺
造成井下事故与复杂情况有诸多因素，主要有地质因素和工程因
素两大类。 首先我们应该了解设计井的地层孔隙压力、地层破裂压力、地层 坍塌应力及一些特殊地层(如盐膏、软泥岩、沥青)的蠕变应力，作为 井身结构和钻井液设计的主要依据。 其次，对一些特殊地层如在一定温度、压力下发生蠕变的盐岩层、 膏盐层、沥青层、富含水的软泥岩层、吸水膨胀的泥岩层、裂缝发育 容易坍塌剥落的泥岩层、煤层及某些火成岩侵入层都应有较详细的了 解，因为这些地层是造成井下复杂的主要源地。
非常重要的位置上，尤其是新探区和高压油气构造上。
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第一节 井下复杂情况及事故处理
一、井喷失控及处理
1、井喷的原因：
造成井内压力失衡的原因主要有两方面，一是地层压力掌握不准；
二是井内钻井液柱压力降低。 具体的原因有以下几点：
(1)地层压力掌握不准。
(2)钻井液密度降低。 (3)钻井液液柱高度降低。
由于操作失误、处理井下复杂情况的措施不当等都会造成钻具折 断、顿钻、卡钻、井喷、失火等事故称为钻井事故。
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第一节 井下复杂情况及事故处理
一、钻头
钻井工程事故与复杂情况分类
井下复杂情况： 井塌,砂桥,井涌(溢流),泥包,缩径,键槽,钻具刺漏,钻头牙轮卡, 钻头水眼刺,钻头水眼掉,钻头水眼堵,地层蠕变,地应力引起的井 眼变形,钻井液污染,有害气体不溢出 钻井事故： 钻具断落,卡钻,井喷事故,严重井塌,钻头落井,井下落物事故,钻 出新井眼,丢失老井眼,测井类事故,套管事故